KR20100029316A - Current control apparatus for led illumination - Google Patents

Current control apparatus for led illumination Download PDF

Info

Publication number
KR20100029316A
KR20100029316A KR1020080088053A KR20080088053A KR20100029316A KR 20100029316 A KR20100029316 A KR 20100029316A KR 1020080088053 A KR1020080088053 A KR 1020080088053A KR 20080088053 A KR20080088053 A KR 20080088053A KR 20100029316 A KR20100029316 A KR 20100029316A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
current control
power supply
led
constant
Prior art date
Application number
KR1020080088053A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101003073B1 (en
Inventor
김시종
백성현
황재원
Original Assignee
(주) 파워에이앤디
황재원
김시종
백성현
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 파워에이앤디, 황재원, 김시종, 백성현 filed Critical (주) 파워에이앤디
Priority to KR1020080088053A priority Critical patent/KR101003073B1/en
Publication of KR20100029316A publication Critical patent/KR20100029316A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101003073B1 publication Critical patent/KR101003073B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/345Current stabilisation; Maintaining constant current
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

PURPOSE: A constant current control device of an LED is provided to reduce the volume of a power supply and prevent the breakdown of the LED by comprising the minimum circuit. CONSTITUTION: A power supply unit is comprised of a condenser and a high pass filter including a resistor which is connected in parallel to the condenser. The power supply unit restricts the maximum current by controlling the cutoff band of a cutoff frequency by controlling a filter constant of the cutoff frequency. A rectifier is comprised of a bridge diode. A current controller is comprised of a resistor connected to a positive power node of the rectifier, a diode connected to a negative node, and a transistor connected between the resistor and the diode. The current controller controls the current including a pulsating current. A protector protects the devices of the current controller by cutting off the circulating current.

Description

조명용 LED의 정전류 제어장치{CURRENT CONTROL APPARATUS FOR LED ILLUMINATION} Constant current control device for LEDs for lighting {CURRENT CONTROL APPARATUS FOR LED ILLUMINATION}

본 발명은 조명용 LED 정전류 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 복수의 조명용 LED로 구성된 부하를 구동하기 위한 정전류 공급회로를 포함하는 조명용 정전류 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LED constant current control device for illumination, and more particularly, to an illumination constant current control device including a constant current supply circuit for driving a load composed of a plurality of illumination LEDs.

LED 조명 장치는 백열램프 및 형광등 같은 기존의 조명장치를 대체할 광원으로서 고효율과 긴 수명으로 많은 관심을 받고 있으며 이에 대한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있으며 실제 사용에 있어서 모듈화 된 조명장치를 사용한다. LED 조명 모듈은 직렬 및 병렬로 구성이 될 수도 있고, 또한 이의 조합으로서 광원을 다양하게 구성할 수 있다. 어떠한 경우에도 LED 조명 모듈은 일반적으로 사용되는 전원인 AC 220V 나, 지역에 따라 110V AC 전원에서 직접적으로 사용되지는 못하고 공급되는 전원을 변환하여 적합한 전원을 공급하여야만 안전하게 사용할 수 있다. LED lighting device is a light source to replace the existing lighting devices such as incandescent lamps and fluorescent lamps, has received a lot of attention due to its high efficiency and long lifespan, and its technical development is being actively conducted, and it uses modular lighting devices in actual use. The LED lighting module may be configured in series and in parallel, and may also variously configure the light source as a combination thereof. In any case, the LED lighting module cannot be used directly from AC 220V, which is a commonly used power source, or in some regions, but can be used safely only by supplying suitable power by converting the supplied power.

적합한 전원을 공급하기 위하여 일반적으로 사용되는 방법으로는 SMPS로 알려져 있는 스위칭-모드 전원 변환 공급 장치를 사용하고 있으며 이러한 장치는 플라이백-방식, 벅-변환 방식, 반-브릿지 변환 방식 등을 사용하여 단일 및 복수의 형태로 사용이 된다. 또한 이렇게 변환된 저 전압 DC 전원을 펄스 폭 변조 신호의 형태를 이용하여 일정한 전류를 LED 조명 모듈에 공급할 수 있다.  Commonly used methods to supply proper power use a switching-mode power conversion supply known as SMPS, which uses a flyback method, a buck conversion method and a semi-bridge conversion method. It is available in single and plural forms. In addition, the converted low voltage DC power supply can supply a constant current to the LED lighting module using a pulse width modulated signal.

일반적으로 LED 모듈은 신호용과 조명용으로 구분이 되는데 과거에는 안전한 LED 구동 방법으로 일정한 전압을 LED 양단에 공급해 주는 정 전압 방식에 의한 전원 공급 방식이 주종을 이루었으나, 근래에 들어서 조명용 LED 에서, LED 자체의 소모 파워가 증가하였고, 또한 구동시 온도가 올라감에 따라 일정한 전압으로 구동시에 나타나는 현상으로 비정상적으로 전류가 많이 흐르게 되고, 이로 인하여 전류가 다시 증가하는 상호작용으로 LED가 파괴되는 현상이 발생해서 이를 방지하는 방법으로 전류를 제한하는 방식이 좀더 안전한 LED 구동 방법으로 알려지고 있다.In general, LED modules are divided into signal and lighting. In the past, the main power supply method was a constant voltage method that supplies a constant voltage to both ends of the LED as a safe LED driving method. The power consumption of is increased, and as the temperature rises during driving, a phenomenon that occurs when driving at a constant voltage causes an abnormally large current to flow, which causes the LED to break down due to an interaction in which the current increases again. Current limiting is known as a safer method of driving LEDs.

안전한 조명용 LED 모듈의 구동을 위한 정전류방식의 전원 공급 장치는 상용화된 집적회로 형식의 소자를 사용하여 달성할 수 있다. 이는 PWM(펄스폭 변조) 형태의 방법을 사용하여 전류를 제한하고 있는데, 이러한 방법은 일반적으로 알려져 있고 현재로 가장 많이 사용되는 방법이다. The constant current power supply for driving the LED module for safe lighting can be achieved by using a commercially available integrated circuit type device. This limits the current using a PWM (pulse width modulation) form of the method, which is generally known and currently the most used.

그러나, 위에서 설명한 방법들을 사용할 경우 상용 전원을 저 전압의 DC 전압으로 변환하는 부분과 전류제어를 달성하기 위해 변환된 전원을 가공하는 부분으로 나뉘어 다양한 집적회로와 부가 회로들이 필요하게 되어 구성에 많은 비용과 함께 사이즈가 커지는 단점이 있다. 이는 산업계에서 가장 고민하는 문제로서 전원 장치와 부하인 LED를 일체형으로 만들기가 힘들어 적용이 늦어지고 있고, 일체형으로 만들어 낼 때에도 디자인을 할때 부피가 커져 굉장히 불리한 측면이 있다. 또한 복잡한 회로로 인하여 불량 요인이 증가하고, 생산 단가가 높아지는 등의 많은 단 점을 가지고 있다. However, the methods described above are divided into a part of converting a commercial power supply into a DC voltage of a low voltage and a part of processing a converted power supply to achieve current control, thus requiring various integrated circuits and additional circuits. In addition, there is a disadvantage that the size increases. This is the most worrying problem in the industry, the application of the power supply and the load LED is difficult to make a one-piece, the application is delayed, even when making a one-piece, when the design is bulky, there is a very disadvantageous side. In addition, there are many disadvantages such as increased defects and higher production costs due to complicated circuits.

따라서, 본 발명의 목적은 조명용 LED로 구성된 부하에 일정한 전류를 공급하기 위한 것으로서, 별도의 SMPS 와 같은 전원장치나 펄스폭 변조 전원공급장치와 같은 복잡한 방법을 사용하지 않고 교류 AC전원으로부터 부하로 일정한 전류를 공급하면서 부하에 흐르는 전류를 원하는 대로 제한하는 방법을 달성하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to supply a constant current to a load consisting of LEDs for lighting, and is constant from an AC AC power source to a load without using a complicated method such as a separate power supply such as SMPS or a pulse width modulated power supply. It is to achieve a method of limiting the current flowing to the load as desired while supplying current.

상기 목적 달성을 위하여 본 발명에 의한 장치는 전류제한기능을 가지는 전원공급부와, 교류를 직류로 변환하는 정류부와, 직류를 공급받아 부하인 LED에 공급하는 전류의 양을 제한하는 전류제어부와, 부하에 공급되는 전류의 양이 많을 경우 순간적으로 흐르는 전류가 끊어 질 때 전류의 순방향 유지시켜주는 프리휠링 기능과 전류의 역류를 방지하는 보호장치부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the device according to the present invention includes a power supply unit having a current limiting function, a rectifying unit for converting AC into a direct current, a current control unit for limiting the amount of current supplied to a load-loaded LED, and a load; When the amount of current supplied to the large amount of current is instantaneously characterized in that it comprises a freewheeling function for maintaining the forward direction of the current and a protection device to prevent the reverse flow of the current.

본 발명에 따른 장치로 인하여, 조명용 LED 구동시의 가장 큰 문제인 과전류 공급 문제를 최소한의 회로구성으로 함으로써 LED가 비정상적으로 파괴되는 문제뿐만 아니라 전원 장치의 부피를 획기적으로 줄일 수 있다. 또한 구성되는 소자의 수량도 줄여서 생산단가를 많이 낮출 수 있다. 그리하여, 기존에 사용되던 별도의 SMPS와 같은 전원 장치를 사용함으로 인한 장치의 크기가 커지는 문제, 생산단가가 높은 문제, 전원 장치와 부하인 LED를 일체형으로 만들 때 과도한 부피로 인해 디 자인이 어려웠던 문제 등을 해결할 수가 있다.Due to the device according to the present invention, the overcurrent supply problem, which is the biggest problem when driving the LED for lighting, can be reduced to a minimal circuit configuration, and the volume of the power supply device can be drastically reduced as well as the problem of abnormal destruction of the LED. In addition, it is possible to reduce the production cost by reducing the number of components. Therefore, the problem of increasing the size of the device due to the use of a separate power supply such as a conventional SMPS, high production cost, and the problem of difficult design due to the excessive volume when the power supply and load LEDs are integrated And so on.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 일반적인 블록도를 도시한 것이며, 도 9는 상기 블록도의 각 구성부의 실제 회로의 예를 도시한 것이다. 이하 첨부된 도면에 따라 구체적인 구성 및 동작에 대하여 설명한다.1 shows a general block diagram of an apparatus according to the invention, and FIG. 9 shows an example of the actual circuit of each component of the block diagram. Hereinafter, specific configurations and operations will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3은 최대 전류제한 기능을 가지는 전원공급부의 실시회로도로써, 실제 구성은 고주파 통과필터의 형태로 구성이 되고 필터 상수를 조정하여 차단 주파수의 차단 대역을 조정함으로써 상용 전원에서 최대 통과 전류량을 제한할 수 있다. 차단 주파수를 구하는 공식은 다음과 같다.2 and 3 is an implementation circuit diagram of a power supply unit having a maximum current limit function, the actual configuration is configured in the form of a high-frequency pass filter, the maximum pass current in the commercial power supply by adjusting the cutoff band of the cutoff frequency by adjusting the filter constant Can be limited. The formula for calculating the cutoff frequency is as follows.

Figure 112008063492680-PAT00001
Figure 112008063492680-PAT00001

여기서 Fc 는 차단 주파수이다. 상용 전원의 경우 대한민국에서는 60Hz를 사용하고 있고, 고주파 통과 필터의 경우 차단 주파수 이상의 주파수에서 최대 전류가 흐르므로 차단 주파수를 60Hz 이상이 되도록 하면 차단 주파수(Fc)를 어느 주파수에 설정하는가에 따라 통과하는 전류량을 제한하고 또한 일정하게 유지시킬 수 있다. 예를 들어 부하에 공급되는 전류를 증가시킬 경우 차단 주파수가 낮아지는 쪽으로 상수를 설정한다. 예를 들어 캐패시터의 값(C)을 높이고 저항의 값(R)을 높인다. 또한 부하에 공급되는 전류를 낮출 경우 차단 주파수를 높은 쪽으로 상수를 설정한다. 예를 들어 캐패시터의 값(C)을 낮추고 저항의 값(R)을 낮춘다. 실제 회로에서는 도 2 및 도 3와 같이 여러 가지 변형을 이용할 수 있으며, 고주파 통과 필터의 형태로 사용된다. Where Fc is the cutoff frequency. In the case of commercial power supply, 60 Hz is used in South Korea, and the high-frequency pass filter uses a maximum current at a frequency above the cutoff frequency. Therefore, when the cutoff frequency is set to 60 Hz or more, the cutoff frequency (Fc) is passed depending on which frequency is set. The amount of current can be limited and kept constant. For example, set the constant to lower the cutoff frequency when increasing the current supplied to the load. For example, increase the value of capacitor (C) and increase the value of resistor (R). Also, when lowering the current supplied to the load, set the constant to the higher cutoff frequency. For example, lower the capacitor's value (C) and lower the resistor's value (R). In the actual circuit, various modifications may be used as shown in FIGS. 2 and 3, and used in the form of a high pass filter.

도 4는 정류부를 도시한 것으로서, 일반적으로 알려진 반파 정류방식과 전파 정류방식을 사용할 수 있으며, 본 실시예에서는 전파 정류방식을 사용한 것을 나타낸다.Figure 4 shows the rectifying unit, a generally known half-wave rectifying method and full-wave rectifying method can be used, this embodiment shows that the full-wave rectifying method.

도 5는 전류 조절부의 기본 구성을 나타내며, 도 6 및 도 7은 임의 조정부가 기능을 가진 전류 조절부를 도시한 것이다. 전류 조절부의 주요 동작은 정류부를 통과하여 들어오는 맥류 성분을 포함한 전류를 일정 전류이상 통과하지 않도록 하는 역할을 하는데 전류 제어부를 통과 하기전의 전류 파형은 도 9와 같이 나타나고 통과 후의 전류 파형은 도 10과 같이 나타난다.5 shows a basic configuration of the current regulator, and FIGS. 6 and 7 show a current regulator having a function of an arbitrary adjuster. The main operation of the current regulator serves to prevent the current including the pulse flow component passing through the rectifier from passing over a certain current. The current waveform before passing through the current controller is shown in FIG. 9 and the current waveform after passing is shown in FIG. 10. appear.

실제로 구성된 회로의 예를 도 5를 통하여 설명하면, 정류부를 통과한 전원 중에서 양의 전원은 노드 9를 통하여 인가되고, 음의 전원은 노드 10을 통하여 인가 될 때 R8을 통과하여 D5에 전압이 인가되고 이때 인가된 전압은 D5에 의해 일정한 전압 레벨로 유지되는 제한 전압으로 유지가 된다. D5에 의해 유지된 전압은 다시 Q5의 베이스 단에 공급이 되고 공급된 전압에 상응하는 전류가 노드9 -> Q5 ->노드11을 통과하여 부하로 공급되게 된다. 이때 Q5에 흐르는 전류를 제한 하기위해서는 Q5의 베이스에 걸리는 전압을 Q5의 리니어한 구동 구간에서 결정하여야 하며 이를 결정할 수 있는 방법으로는 Q5를 제조한 제조사에서 제공하는 입력대비 출력 그래프를 이용하거나 실험적인 방법으로 Q5의 베이스에 가해지는 입력을 조절해서 흐르는 전류를 측정하여 결정하는 방법을 쓸 수가 있다. 또한 전압이 결정나면 D5를 제너 다이오드와 같이 전압을 제한할 수 있는 소자로 선택하여 결정할 수 있다. 도 6은 전류 조절부의 또 다른 응용 실시예로서 Q3과 Q4를 달링톤 접속하여 Q4를 통해 부하에 공급되는 전류량을 증가시켜 놓은 경우이며, 도 7은 회로 구동 중 임의로 사용자가 부하에 공급되는 전류량을 변경하여 제한하기 위해 도 5를 변형시킨 회로이다. Q6에 흐르는 최대 공급전류는 D6의 전압으로 결정을 해 놓은 상태에서 VR1의 중간탭의 위치를 조정함으로 저항 분배에 의해 Q6의 베이스에 공급되는 전압이 변경되게 하여 최종적으로 Q6에 흐르는 전류량을 조정할 수 있다. An example of a circuit actually configured will be described with reference to FIG. 5, in which power is passed through the rectifier, positive power is applied through node 9, and negative power is applied through node 10 to apply voltage to D5. In this case, the applied voltage is maintained at a limit voltage maintained at a constant voltage level by D5. The voltage held by D5 is supplied to the base terminal of Q5 again, and the current corresponding to the supplied voltage is supplied to the load through node 9-> Q5-> node 11. At this time, in order to limit the current flowing in Q5, the voltage applied to the base of Q5 should be determined in the linear driving section of Q5. As a method to determine this, the input versus output graph provided by the manufacturer of Q5 is used or experimentally. One way is to measure the current flowing by adjusting the input to the base of Q5. In addition, when the voltage is determined, it can be determined by selecting D5 as a device that can limit the voltage, such as a Zener diode. FIG. 6 illustrates a case in which the amount of current supplied to the load through Q4 is increased by Darlington connection of Q3 and Q4 as another application embodiment of the current controller. FIG. 5 is a circuit modified to limit and change. The maximum supply current flowing through Q6 can be adjusted by adjusting the position of the middle tap of VR1 while the voltage of D6 is adjusted so that the voltage supplied to the base of Q6 is changed by resistance distribution, and finally the amount of current flowing through Q6 can be adjusted. have.

상기 예에서 사용된 D4, D5, D6의 경우 제너 다이오드, 정전압 레귤레이터 등 가변의 전압을 입력으로 하고 고정된 전압을 출력으로 하는 소자이고 같은 동작을 수행하는 또 다른 소자로 변경하여도 동일한 결과를 얻을 수 있음은 주지의 사실이다. Q4, Q5, Q6 으로 표기된 소자의 경우 트랜지스터,FET (전계 효과 트랜지스터),IGBT 등 입력을 전압으로 받아 통과하는 전류를 제한할 수 있는 소자이면 전부 동일한 결과를 얻을 수 있다는 것은 일반적인 사항이다.In the case of D4, D5, and D6 used in the above example, the same result is obtained even if the device is a variable voltage such as a zener diode, a constant voltage regulator, and a fixed voltage is output. It is a well known fact. In the case of devices labeled Q4, Q5, and Q6, it is common that all devices that can limit the current passing through the input such as transistors, FETs (field effect transistors), and IGBTs can obtain the same result.

도 8은 상기 설명에 따른 전원공급부, 정류부, 전류 조절부의 상세회로가 도시된 도면이다. 도 8에서 전류의 흐름을 설명하면 노드21 과 노드22를 통하여 상용 교류전원(AC)가 공급될때 노드21에 양의 전원이 가해지고 노드22에 음의 전원이 가해지면 상용 교류전원의 경우 대한민국의 경우 60Hz 220V의 주파수 성분을 가지고 있으므로 고주파 통과 필터부인 C1과 R1의 작용으로 인하여 미리 설정된 전류량 정도만 통과 시키게 된다. 통과 전류량을 결정하는 방법은 상기의 방법을 따른다. 고주파통과 필터 형태로 구성된 전원 공급부를 통과한 전원은 전파정류 장치인 D1을 통과하여 직류의 맥류파 형태로 변환이 된다. 직류의 맥류파 형태는 C3을 거치면서 평활화 과정을 거치게 되고 전류 제어부인 R4,D2,Q1으로 인가된다. R4,D2에 인가된 전압에서 D2에서 제한된 전압만큼만 Q1의 베이스단인 Q1의 2번 단자로 인가되고, 인가된 전압에 준하는 정도의 전류가 Q1을 통과하여 C4로 인가된고, C4에서 평활화 과정을 거쳐 노드23, 노드24를 통하여 부하에 전원이 공급이된다. 노드21에 음의 전원이 가해지고, 노드22에 양의 전원이 가해질 때도 상기의 설명과 같이 동작을 하게 된다.8 is a detailed circuit diagram illustrating a power supply unit, a rectifier unit, and a current controller according to the above description. Referring to the flow of current in FIG. 8, when commercial AC power is supplied through node 21 and node 22, positive power is applied to node 21 and negative power is applied to node 22. In this case, it has a frequency component of 60Hz 220V, so it passes only the preset amount of current due to the action of the high pass filter C1 and R1. The method for determining the amount of passing current follows the above method. The power passing through the power supply configured in the form of a high-frequency pass filter passes through the full-wave rectifier D1 and is converted into a direct current pulse wave form. The pulse wave form of direct current undergoes a smoothing process through C3 and is applied to the current controllers R4, D2, and Q1. The voltage applied to R4 and D2 is applied to terminal 2 of Q1, which is the base terminal of Q1, by the limited voltage at D2, and a current corresponding to the applied voltage is applied to C4 through Q1, and smoothing process at C4. The power is supplied to the load through node 23 and node 24 via the control. Negative power is applied to node 21 and positive power is applied to node 22 as described above.

도 11은 본 발명의 보호장치부를 도시한 것이다. D13의 경우 공급되는 전류가 순간적으로 끊어 질 경우 프리휠링 다이오드로 작용이 된다. 즉 노드 35, 노드 36 으로부터 전원이 끊어질 경우 부하에 인덕턴스 성분이 포함되어 있으면 계속적으로 전류를 흘리려 하는 경향을 가지게 되는데 이때 노드 38 -> D15 -> D13 -> D11 -> 노드 37 부하로 회전하는 전류를 흘리는 역할을 한다. 이것은 전류조절부의 Q8을 보호하는 역할을 한다. 또한 D11, D15는 부하에 가해지는 전류가 항상 일정한 방향이 되도록 하는 역할을 하는 역류 방지용 다이오드이다. 보호장치부는 부하에 포함된 성분이 인덕터의 성분이 없거나 대용량의 전류를 흘리지 않는 경우 등 필요에 따라 전체 회로에 포함을 시킬 수도 있고 삭제를 할 수도 있다. 11 shows a protection device of the present invention. D13 acts as a freewheeling diode when the supply current is momentarily interrupted. In other words, if the power is disconnected from node 35 and node 36, if the load contains inductance components, the current tends to flow continuously. In this case, it rotates from node 38-> D15-> D13-> D11-> node 37 load. It plays a role of flowing electric current. This protects Q8 in the current regulator. In addition, D11 and D15 are reverse flow prevention diodes which serve to make the current applied to the load always be in a constant direction. The protection unit may include or delete the entire circuit as necessary, for example, when a component included in a load does not have an inductor component or a large current does not flow.

도 12는 상기 보호장치부가 부가된 본 발명의 실시예를 나타낸 도면이다.12 is a view showing an embodiment of the present invention with the protection device added.

즉, 공급전류가 강할 때 보호 장치부가 추가된 것인데 이때의 전류의 흐름을 설명하면 노드21 과 노드22를 통하여 상용 교류전원(AC)가 공급 될 때 노드21이 양의 전원이 가해지고 노드22가 음의 전원이 가해지면 상용 교류전원의 경우 대한민국의 경우 60Hz 220V의 주파수 성분을 가지고 있으므로 고주파 통과 필터부인 C14 과 R16의 작용으로 인하여 미리 설정된 전류량 정도만 통과 시키게 된다. 통과 전류량을 결정하는 방법은 상기의 방법을 따른다. 고주파통과 필터 형태로 구성된 전원 공급부를 통과한 전원은 전파정류 장치인 D12를 통과하여 직류의 맥류파 형태로 변환이 된다. 직류의 맥류파 형태는 C15을 거치면서 평활화 과정을 거치게 되고 전류 제어부인 R15,D14,Q8으로 인가된다. R15,D14에 인가된 전압에서 D14에서 제한된 전압만큼만 Q8의 베이스단인 Q8의 2번 단자로 인가되고, 인가된 전압에 준하는 정도의 전류가 Q8을 통과하여 C16로 인가되고, C16에서 평활화 과정을 거쳐 보호 장치부인 D11,D13,D15에 전원이 인가 된다. 이때 D13은 전단부에서 전원 공급이 순간적으로 끊어 질 때 D15 -> D13 -> D11로 이어지는 전류 경로를 제공하여 전단부의 소자가 파괴되는 것을 방지하여 준다, 정상적으로 전원이 공급 될 때에는 D13은 작용하지 않고 D11,D15는 순방향으로만 전류를 공급해주는 작용을 한다. 보호 장치부를 통과한 전류는 노드23, 노드24를 통하여 부하에 공급 된다. 노드21에 음의 전원이 가해지고, 노드22에 양의 전원이 가해질 때도 상기의 설명과 같이 동작을 하게 된다.In other words, when the supply current is strong, the protection unit is added. The flow of current is explained when node 21 is supplied with positive power when node AC and node 22 are supplied. When negative power is applied, commercial AC power has a frequency component of 60Hz 220V in Korea, so it passes only the preset amount of current due to the action of C14 and R16, the high pass filter. The method for determining the amount of passing current follows the above method. The power passing through the power supply configured in the form of a high-frequency pass filter passes through the full-wave rectifier D12 and is converted into a direct current pulse wave form. The pulse wave form of DC goes through the smoothing process through C15 and is applied to the current controllers R15, D14, and Q8. The voltage applied to R15 and D14 is applied to terminal 2 of Q8, which is the base terminal of Q8 only by the limited voltage at D14, and a current corresponding to the applied voltage is applied to C16 through Q8 and the smoothing process is performed at C16. The power is applied to the protection device parts D11, D13, and D15. At this time, D13 provides a current path from D15-> D13-> D11 when the power supply is momentarily cut off at the front end to prevent the element of the front end from being destroyed.D13 does not work when power is normally supplied. D11 and D15 supply current only in the forward direction. The current passing through the protection device is supplied to the load through the nodes 23 and 24. Negative power is applied to node 21 and positive power is applied to node 22 as described above.

도 13은 실제 구성된 회로 장치에서 전원공급부의 또 다른 실시예를 나타낸 것이다. 13 shows another embodiment of a power supply unit in an actually configured circuit device.

조명용 LED 10개가 직렬로 접속되어 한 그룹을 이루고 병렬로 3개의 그룹을 연결하여 부하부로 구성되었으며 구동전력은 전류 조절부 회로에서 적용된 30V용 제너 다이오드를 통한 정전압을 공급받게 되며, 필요 정전류는 부하용 LED의 한개의 구동전류가 약 20mA용 이므로, 조명용 LED 부하부의 실제 저항값은 약 350Ω 미 만의 값으로. 전원공급부내 AC 입력 전류제한부의 필터를 볼때 R의 값은 부하부의 저항값에 대해 굉장히 큰값이므로 의미가 없고, C의 값에서 유도되는 전류를 생각해 보면, 콘덴서의 소자 값이 1pF 면 통과하는 전류가 100%라고 하면, 콘덴서의 값이 0.01pF값이라면 이를 통과하는 전류량은 1/100배 정도로 줄어들게 되는 것이다.10 LEDs for lighting are connected in series to form a group, and 3 groups are connected in parallel to form a load part.The driving power is supplied with a constant voltage through a 30V zener diode applied in the current regulator circuit. Since one driving current of LED is about 20mA, the actual resistance of LED load part for lighting is less than about 350Ω. When we look at the filter of the AC input current limiter in the power supply, the value of R is not significant because it is a very large value with respect to the resistance of the load. Considering the current derived from the value of C, if the element value of the capacitor is 1 pF, If the value is 100%, if the capacitor value is 0.01pF, the amount of current passing through it is reduced by about 1/100 times.

상기 설명한 차단주파수의 공식에 따라, 60Hz이상시 100%의 전류량을 통과시킨다면 실제 부하부를 구성하고 있는 회로의 소자값으로 계산해본 차단주파수의 계산값은 6~8Hz 정도의 값을 갖기 때문에 1/10배 정도의 전류로 제한되어 공급하는 것으로 2단의 고주파 필터를 거치면 그만큼 더 전류가 낮아지는 결과를 얻을 수 있는데, 이는 조명용 LED의 부하구성에 따라서 R값과 C의 값을 보다 쉽게 조합하여 구할 수 있다.According to the formula of the cut-off frequency described above, if 100% of the current passes through 60Hz or more, the calculated cut-off frequency calculated by the element value of the circuit constituting the actual load part has a value of about 6 to 8 Hz, so it is 1/10. The supply is limited to twice the current, and the result is that the current is lowered by passing through the two-stage high frequency filter, which can be obtained by easily combining the R and C values according to the load configuration of the lighting LED. have.

이와같이, 본 발명에 따라 조명용 LED로 구성된 부하에 일정한 전류를 공급하는 데 있어서 별도의 SMPS와 같은 전원장치나 펄스폭 변조 전원공급장치와 같은 복잡하고 고가의 장치를 사용하지 않고도 교류전원으로부터 부하로 일정한 전류를 공급하면서 부하에 흐르는 전류를 설계자가 원하는 수치로 제한할 수가 있다.As described above, in order to supply a constant current to a load composed of a lighting LED according to the present invention, a constant power supply from the AC power supply to the load without using a complicated power supply such as a separate SMPS or a pulse width modulated power supply. While supplying current, the current flowing to the load can be limited to the value desired by the designer.

도 1은 본 발명을 사용한 장치의 간략도1 is a simplified diagram of a device using the present invention

도 2는 전원 공급부의 실시 회로도2 is an implementation circuit diagram of a power supply unit;

도 3은 전원 공급부의 또 다른 실시 회로도3 is another embodiment of a power supply circuit

도 4는 다이오드브리지 정류 회로도4 is a diode bridge rectification circuit diagram

도 5은 전류 조절부 실시 회로도5 is a circuit diagram of the current control unit

도 6은 전류 조절부의 또 다른 실시 회로도6 is another implementation circuit diagram of the current regulator;

도 7은 전류 임의 조정 기능이 첨가된 전류 조절부 실시 회로도7 is a circuit diagram of the current adjustment unit with the current arbitrary adjustment function added;

도 8은 본 발명의 실시 회로도 18 is an implementation circuit diagram of the present invention 1

도 9는 다이오드브리지를 통과한 전류 파형9 shows the current waveform through the diode bridge

도 10은 전류조절부를 통과한 전류 파형10 is a current waveform passing through the current control unit

도 11은 보호 장치부 실시 회로도11 is a circuit diagram of the protective device

도 12은 본 발명의 실시 회로도 212 is a circuit diagram 2 of the present invention.

도 13은 실제구성된 전원구성부을 포함한 실시 회로도FIG. 13 is a circuit diagram showing an actual power supply unit.

Claims (3)

조명용 LED 의 정전류 제어장치에 있어서, In the constant current control device of the LED for lighting, AC 전원에 연결되고, 콘덴서와 상기 콘덴서와 병렬로 연결된 저항을 포함한 고주파 통과 필터로 구성되며 차단주파수
Figure 112008063492680-PAT00002
의 필터상수를 조정하여 차단주파수의 차단 대역을 조정함으로써 최대 전류를 제한할 수 있는 전원공급부와,
It is connected to AC power and consists of a high pass filter including a capacitor and a resistor connected in parallel with the capacitor.
Figure 112008063492680-PAT00002
A power supply that can limit the maximum current by adjusting the cutoff band of the cutoff frequency by adjusting the filter constant of
상기 전원공급부에 연결되고 브리지 다이오드로 구성된 정류부와,A rectifier connected to the power supply and configured as a bridge diode; 상기 정류부의 양의 전원 노드에 연결된 저항과, 음의 노드에 연결된 다이오드 , 상기 저항 및 다이오드의 중간에 연결된 트랜지스터로 구성되어, 상기 정류부를 통과하여 들어오는 맥류성분을 포함한 전류를 일정전류 이상 통과하지 않도록 하는 전류조절부와, 및Comprising a resistor connected to the positive power node of the rectifier, a diode connected to the negative node, a transistor connected in the middle of the resistor and the diode, so as not to pass a current including the pulse flow component passing through the rectifier to the predetermined current or more. And the current control unit, and 상기 전류조절부에 연결되고 공급되는 전류가 끊어질 경우 부하의 인덕턴스성분에 의한 회전하는 전류를 차단하여 상기 전류조절부의 소자들을 보호해 주는 역할을 하는 다이오드로 구성된 보호장치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명용 LED 의 정전류 제어장치.It characterized in that it comprises a protective device consisting of a diode which serves to protect the elements of the current control unit by blocking the rotating current caused by the inductance component of the load when the current supplied to the current control unit is cut off Constant current control device for LED lighting.
제 1항에 있어서, 상기 전류조절부는 상기 트랜지스터를 달링톤 접속하거나, 가변저항기에 의한 트랜지스터에 공급되는 전압을 변경하여 임의적으로 전류량을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 조명용 LED의 정전류 제어장치.The constant current control device of claim 1, wherein the current control unit is capable of arbitrarily adjusting the amount of current by connecting the transistor to Darlington or by changing a voltage supplied to the transistor by a variable resistor. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 전원공급부는 부하의 용량에 따라 전류제한이 가능하도록 차단주단수의 설정에 따라 회로에 연결되는 콘덴서 및 저항의 숫자가 달라지는 것을 특징으로 하는 조명용 LED의 정전류 제어장치.The constant current control of the lighting LED according to claim 1 or 2, wherein the power supply unit has a number of capacitors and resistors connected to the circuit according to the setting of the cutoff frequency so that the current is limited according to the load capacity. Device.
KR1020080088053A 2008-09-08 2008-09-08 Current control apparatus for led illumination KR101003073B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080088053A KR101003073B1 (en) 2008-09-08 2008-09-08 Current control apparatus for led illumination

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080088053A KR101003073B1 (en) 2008-09-08 2008-09-08 Current control apparatus for led illumination

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100029316A true KR20100029316A (en) 2010-03-17
KR101003073B1 KR101003073B1 (en) 2010-12-21

Family

ID=42179547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080088053A KR101003073B1 (en) 2008-09-08 2008-09-08 Current control apparatus for led illumination

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101003073B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101338395B1 (en) * 2011-09-28 2013-12-10 임형준 Light device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6577072B2 (en) 1999-12-14 2003-06-10 Takion Co., Ltd. Power supply and LED lamp device
KR200429104Y1 (en) 2006-08-03 2006-10-17 황석훈 Power supply device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101338395B1 (en) * 2011-09-28 2013-12-10 임형준 Light device

Also Published As

Publication number Publication date
KR101003073B1 (en) 2010-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6038106B2 (en) Breeder circuit
US8405319B2 (en) Universal dimmer
US9124171B2 (en) Adaptive current limiter and dimmer system including the same
US9661697B2 (en) Digital dimmable driver
US8339055B2 (en) Inrush current limiter for an LED driver
US20130193879A1 (en) Universal Dimmer
JP6396336B2 (en) Power supply circuit that converts the blinking frequency of light emitting diodes
KR102136773B1 (en) Dim-to-Warm Controller for LEDs
JP4975083B2 (en) Light source lighting device and lighting device
US20160095179A1 (en) Apparatus for driving light emitting diode
US20110050130A1 (en) Buck converter and method for providing a current for at least one led
WO2013090252A2 (en) Transistor led ladder driver with current regulation for light emitting diodes
EP3002993A1 (en) Devices for led direct driver
WO2016049671A1 (en) Switched direct ac driver for leds
US8836236B1 (en) LED offset voltage dimmer
US20150334801A1 (en) Purely resistive dimming circuit
EP3072361B1 (en) Driver module for driving leds
KR101160154B1 (en) Unidirectional lighting emitting diode module device with reduction to harmonics distortion
JP6744428B2 (en) Warm color dimming controller for LED
CN206575149U (en) It is a kind of be used for and drive circuit be used together divide let out device circuit
KR101003073B1 (en) Current control apparatus for led illumination
KR101663271B1 (en) Power Supply Unit And LED Lighting Apparatus Including The Same
JP7029353B2 (en) Power supply for lighting
KR101553219B1 (en) Apparatus of driving led
JP6050554B2 (en) AC direct drive LED power supply capable of handling overvoltage

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131213

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141215

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee